组蛋白乙酰化修饰介导MSC免疫抑制在闭塞性细支气管炎中的调控作用

Mesenchymal stem cells (MSCs) shows therapeutic benefit for a variety of autoimmune diseases. The immunosuppressive properties of MSCs are associated with histone acetylation. Histone deacetylase inhibitors (HDACI) have also demonstrated great potency and relative selectivity in various human/animal models of inflammatory diseases. But the underlying mechanisms of histone acetylation for immune suppression of MSC are poorly understood. Our primary clinical investigation showed that MSC infusion ameliorated inflammatory process in MSC-infused Obliterative Bronchiolitis (OB) model after lung transplatation. In this study, we will verify the hypothesis that histone acetylation could induce immune suppression of MSC by Bio-plex suspension chips, cDNA microarray and CHIP-seq. We try to uncover a previously unrecognized MSC-mediated therapeutic mechanism by histone acetylation. Furthermore, in order to confirm the effects of histone acetylation-induced MSC on T cells, we will investigate the proliferation and secretion of cytokines of T cell. Finally, histone acetylation-induced immune suppression of MSC for OB amelioration will be examined. Our study may provide a new theoretical and experimental basis for clinical treatment of OB.

间充质干细胞(MSC)抑炎效果显著。MSC功能发挥与组蛋白乙酰化修饰密切相关。能改变细胞组蛋白乙酰化修饰的抑制剂(HDACI)在动物模型和II期临床上已用于免疫性疾病和移植排斥的治疗研究。组蛋白乙酰化修饰是否参与MSC的免疫抑制功能调控，目前尚不清楚。本项目在率先证实MSC能明显改善小鼠肺移植后闭塞性细支气管炎(OB)进程的基础上，以MSC免疫抑制功能为着眼点，拟借助Bio-plex悬液芯片、基因表达谱芯片、染色质免疫沉淀测序等技术，明确组蛋白乙酰化是否参与MSC免疫抑制的调控过程，详细解析乙酰化区域及DNA结合位点，从而阐明组蛋白乙酰化在转录水平上促进MSC免疫抑制的分子机制。经过T细胞表型、增殖、分泌因子检测及在体观察MSC乙酰化改变对OB进程的影响，初步揭示乙酰化上调MSC免疫抑制功能的生物学意义，为临床使用HDACI增强MSC免疫抑制功能进而改善OB炎症进程提供新的理论和实验依据。

间充质干细胞(mesenchymal stem cell, MSC)具有广阔的应用前景，是移植领域和自身性免疫疾病治疗的研究热点。组蛋白乙酰化抑制剂HDACI在动物模型和II期临床上已用于免疫性疾病和移植排斥的治疗研究，但是组蛋白乙酰化修饰参与MSC的免疫抑制功能调控机制尚不清楚。本项目具体包括以下内容：1）分离并鉴定小鼠骨髓来源MSC，确定曲霉菌素A（Trichostatin A，TSA）处理后MSC的组蛋白去乙酰化酶活性变化情况，并检测下游的基因表达变化；2）检测MSC对巨噬细胞的活化、吞噬方面的调节作用，并初步探究了其作用机理；3）体内实验中，评估 MSCs对急性气管插管免疫排斥的治疗效果，从病理和分泌炎性因子方面进行了检测和分析。本研究项目的结果1）体外实验：（1）MSCs分离获得：从 C57BL / 6J 的骨髓中分离 MSCs ，通过形态学、流式鉴定和分化染色结果显示获得实验可用的MSCs；（2）TSA处理后MSCs的酶活和基因表达差异。组蛋白去乙酰化酶活显著降低，qRT-PCR结果显示IL-6水平显著增加、TNF 表达下降；（3）探究MSCs对巨噬细胞的调节作用及机理。MSC对巨噬细胞系MH-s的活化有作用，不影响其吞噬酵母聚糖颗粒的能力，需要NO参与，介导其分泌IL-10生成。2）体内实验：MSC 对急性气管插管免疫排斥的治疗效果，显著减弱粘膜下纤维增生引起的管腔狭窄并减轻粘膜下纤维增生；且MSC 治疗组中 IL-10 水平显著增加，而 IL-2、IL-6、IFN-γ 和 TNF 表达下降。结果证实MSC能明显改善小鼠肺移植后闭塞性细支气管炎（OB）进程。本项目结果初步揭示乙酰化上调MSC免疫抑制功能，为临床使用HDACI增强MSC免疫抑制功能进而改善OB炎症进程提供新的理论和实验依据。.发表标注受本项目资助SCI论文2篇、中文期刊1篇，标注受本项目资助审稿SCI论文1篇。培养博士生2名。